Immunoprofilassi delle malattie infettive Scopo: prevenire l’infezione (es. morbillo, poliomielite …….) prevenire la malattia (es.poliomielite, rabbia, ….) • Attiva Vaccini • Passiva Immunoglobuline
Immunoprofilassi delle malattie infettive
Scopo: prevenire l’infezione (es. morbillo, poliomielite …….)
prevenire la malattia (es.poliomielite, rabbia, ….)
• Attiva Vaccini• Passiva Immunoglobuline
Vaccini antivirali
• Presuppongono la conoscenza dei meccanismi di difesa antivirale:– Inattivazione del virus libero– Eliminazione delle cellule infettate– Meccanismo di resistenza alla reinfezione
• Presuppongono la conoscenza della patogenesi della malattia causata dal virus
Tre siti principali di replicazione virale
1. mucosa del tratto respiratorio e GI: Rhino; myxo; corona; parainfluenza; respiratory syncytial; rota
2. infezione delle mucose e successiva disseminazione per via ematica o nervosa: picorna; measles; mumps; HSV; varicella; hepatitis A and B
3. Ingresso diretto nel sangue per iniezione o puntura di insetto: hepatitis B; alpha; flavi; bunya; rhabdo
Difese locali, IgA secretorie importanti in 1 e 2
Vaccini
• Stimolano il sistema immunitario a produrre anticorpi
• Attivano l’immunità cellulo-mediata
Problemi nella preparazione del vaccino
• Individuazione degli antigeni protettivi
(es. HA, HBsAg ……..)• Immunogenicità• Assenza di reazioni crociate con autoantigeni• Disponibilità• Sicurezza• distribuzione
Vaccini a virus inattivati
• Coltivazione del virus: in animali (rabbia-cervello di topo) in uova embrionate (influenza) in colture cellulari (polio-cellule di
rene di scimmia; rabbia- fibroblasti diploidi umani)
• Purificazione e concentrazione• Inattivazione (formalina, -propiolattone)
Vaccini prodotti da componenti virali
• A subunità disgregazione dei virioni- e purificazione
degli antigeni scelti (influenza-emoagglutinina) purificazione dell’antigene dal sangue
(HBsAg) Produzione di antigeni ricombinanti
(HBsAg in cellule di lievito)• Peptidi di sintesi
• Necessitano di almeno due somministrazioni e
• successivi richiami
Vaccini a virus attenuati
• Virus da specie correlate ( vaiolo bovino per vaiolo umano)
• Virus attenuati mediante passaggi in ospiti diversi (febbre gialla: in topo e nelle uova; polio: passaggi ripetuti in cellule di rene di scimmia; morbillo: in uova embrionate)
• Riassortimento e ricombinazione genica
E’ sufficiente (teoricamente)una sola somministrazioneseguita da richiami a distanza di anni
Inducono una infezione
Alla base dell’attenuazione ci sono mutazioni nel genoma virale
La stabilità dell’attenuazione dipende dal numero delle mutazioni responsabili dell’attenuazione
Attenuated and inactivated vaccines
Vaccine Advantages Disadvantages
Attenuated(modified-live)
Inactivated(killed)
Mimics a natural infectionLong lastingBetter CMIHigher seroconversion ratesHigher titre
LabileMay cause disease
Stable, safeShort -livedMay require frequentboosters
Ostacolano la circolazione del virus “selvaggio”Possibile eradicazione del virus
Vaccino di Sabin
Vaccino di Salk
I vaccini antipolio
• Vaccino di Sabin: virus polio 1,2,3 attenuati– Prevenzione infezione
• Vaccino di salk: virus polio 1,2,3 inattivati– Prevenzione malattia
US: Sabin attenuated vaccine ~ 10 cases vaccine-associated disease per year
• 50% vaccinees feces
• 50% contacts
• Vaccine-associated cases: revertants
• 1 in 4,000,000 vaccine infections paralytic polio
• 1 in 100 of wt infections
Scandinavia: Salk dead vaccine
• No gut immunity
• Cannot wipe out wt virus
Polio Vaccine
Rec
ipro
cal v
irus
antib
ody
titer
512
128
32
8
2
1
Serum IgG
Serum IgG
Serum IgM Serum IgM
Nasal and duodenal IgA
Nasal IgASerum
IgA
Serum IgA
Duodenal IgA
DaysVaccin. Vaccin.
48
4896 96
Killed (Salk) Vaccine
Live (Sabin) Vaccine
10000
1000
100
10
10
Rep
ort
ed c
ases
1950 1955 1960 1965 1970 1975
Killed (Salk) vaccine
Total casesSweden and Finland
Rep
ort
ed c
ases
per
100
000
po
pu
lati
on
100
10
1
0.1
0.001
0.01
1950 1960 1970 1980 1990
Inactivated (Salk) vaccine
Oral vaccine
Cases per 100,000 population United States
Sabin Polio VaccineAttenuation by passage in foreign host
More suited to foreign environment and less suited to original host
Grows less well in original host
Polio:
• Monkey kidney cells
• Grows in epithelial cells
• Does not grow in nerves
• No paralysis
•Local gut immunity (IgA)
Salk Polio Vaccine
• Formaldehyde-fixed
• No reversion
Vaccino anti-HBV
• HBsAg plasma-derivato– Limitata disponibilità– Elevato costo
• HBsAg ricombinante– Disponibilità illimitata– Basso costo
New Methods
• Recombinant DNA
•Single gene (subunit)
S-antigen mRNA
cDNA
Express plasmid
S-antigen mRNA protein
Hepatitis B vaccine
raised in yeast
Vaccino antinfluenzale
• trivalente [tipo A(H3N2), A(H1N1), tipo B]
• A virus inattivati– Somministrazione parenterale (i.m.)
• A subunità (HA, N)– Somministrazione parenterale (i.m.)
• A virus attenuati– Somministrazione per via endonasale
Vaccino antinfluenzale
• Tempi lunghi di preparazione del vaccino– Scelta della composizione entro febbraio– Necessità di ottenere virus ricombinanti :
HA ed N dei ceppi umani; altri geni da ceppi adattati all’uovo.
FluMist
A differenza dei ceppi “selvaggi”,
i ceppi di virus attenuati inclusi nel vaccino sono modificati così che non si moltiplicano bene a 37°C (mutanti ts)
ma si replicano a sufficienza per indurre una immunità protettiva
New Methods
Recent ‘flu vaccine from Aviron
Passage progressively at cold temperatures
TS mutant in internal proteins
Can be re-assorted to so that coat is the strain that is this years flu strain
PB2PB1PA
HANANP
MNS
PB2PB1PA
HANANP
MNS
PB2PB1PA
HANANP
MNS
Attenuated Donor Master Strain
New Virulent Antigenic Variant Strain
X
Attenuated Vaccine Strain: Coat of Virulent strain with Virulence Characteristics of Attenuated Strain
Vaccines
• 1796 Jenner: wild type animal-adapted virus
• 1800’s Pasteur: Attenuated virus
• 1996 DNA vaccines
The third vaccine revolution
DNA Vaccines
plasmidMuscle cell
Gene for antigen
Muscle cell expresses protein - antibody made
CTL response